行星球磨机在中药超细粉加工中的应用
中药新型粉碎机在中药领域蓬勃发展
中药新型粉碎机在中药领域蓬勃发展
近几年，随着药机行业的技术水平不断提高，出现了一种中药新型粉碎机，即超微粉碎机。
由于其粉碎细度极高能达到细胞破壁的水平，一般药材细胞的破壁率达95%。
因此在药研究和临床应用方面应用范围更加广阔，特别在中药领域，超微粉碎机处于蓬勃的发展中。
中药经过超微粉碎处理后，能提高其生物利用度。
中药粒度更加细微均匀，比表面积增加，孔隙率增大，药物能较好地分散，溶解在胃肠液，且与胃肠枯膜的接触面积增大，更易被胃肠道吸收，无论是外用的贴剂，还是内服的胶囊，经超微粉碎后均可用较小剂量达到原来的药效，对于矿物类药材，相当于一部分为水不溶性物质，经超微处理后，由于粒度大大减小，可加决其在体内的溶解，吸收速度，提高其吸收量。
此外，中药经超微粉碎后，在很大程度上能节省原料。
可用较小剂量，获得原处方疗效，一般药物，经超微粉碎后可不再经过浸提，煎煮等处理，减少了生产环节中有效成分的损失，最大限度地利用了原材料，因此该技术尤宜十珍贵稀有中药的粉碎，并且由于细度的增加，可改善日感，便于服用另一方面，因超微粉碎是在全封闭无粉尘的系统中进行的，可有效避免外界污染，使产品的微生物含量及灰尘得以控制。
由此可见，超微粉碎机在重要领域有着极其重要的作用，当然，该机型仍有不足之处，这就需要相关企业不断提高技术来改进不足，使中药超微粉碎机的出产达到规模化的出产能力。
磨粉机在医药制造中的应用和工艺改进
磨粉机在医药制造中的应用和工艺改进磨粉机作为一种重要的设备，广泛用于医药制造行业中。
它能够将原料颗粒磨碎成所需的细粉，用于制造药物、注射剂、口服剂等医药产品。
随着医药制造工艺的不断改进，磨粉机的应用也在不断发展和优化。
首先，磨粉机在药物制造中的应用非常广泛。
药物在制造过程中常需要将原料粉碎，以便达到所需的颗粒大小和形状。
磨粉机能够通过旋转、摩擦等方式将原料粉碎成所需细度的颗粒，满足药物制造的要求。
例如，在制造药丸时，磨粉机能够将原料粉碎成适合制剂的颗粒大小，提高制药效率和产品质量。
其次，磨粉机在注射剂制造中也扮演着重要的角色。
注射剂需要通过磨粉机将药物粉末磨成细粉，以便更好地溶解于溶液中，并且能够更容易地注射入体内。
磨粉机的高速旋转和摩擦作用有助于将药物粉末磨碎成细小的颗粒，增加其溶解速度和可注射性，从而提高注射剂的效果和安全性。
此外，在口服剂制造中，磨粉机也发挥着重要的作用。
口服剂制造过程中需要将药物粉碎为可溶于胃液和肠液的颗粒。
磨粉机能够将药物粉末研磨成所需的颗粒大小，从而提高药物的溶解速度和吸收率。
这对于提高药物的口服生物利用度和药效非常重要，能够使患者获得更好的治疗效果。
除了应用广泛，磨粉机在医药制造中的工艺也在不断改进。
其中一个重要的工艺改进是粉碎过程的控制。
磨粉机在粉碎过程中产生的摩擦热和机械能可能会对药物质量造成影响。
因此，制药企业需要通过精确控制磨粉机的操作参数，例如转速、磨盘间距、冷却系统等，以减少对药物质量的不利影响。
另外，利用先进的粉碎技术也是提高磨粉机效能和质量的重要途径。
例如，采用球磨法、超声波破碎法等新技术可以更加高效地破碎颗粒，减少磨粉机的能源消耗和粉尘生成。
此外，结合粉碎工艺的前后处理，如干燥、过筛等操作，也可以进一步提高产品的质量。
这些技术的应用不仅提高了磨粉机的效率，还能够减少质量缺陷和制造成本，对医药制造企业具有重要意义。
此外，为了满足医药制造中的洁净要求，磨粉机还需要采取一些措施以保持操作环境的洁净。
超微粉碎技术在中药生产中的应用
超微粉碎技术在中药生产中的应用刘迎史万玉车淑芬贾青辉钟秀会*（河北农业大学动物科技学院河北保定 071001）摘要：本文对超微粉碎的特点、超微粉碎技术在中药生产中的应用优势、超微粉碎技术与中药现代化生产相结合化方面的应用前景以及中药超微粉碎中存在的问题进行了全面的综述。
关键词：超微粉碎；中药；超微粉碎技术超微粉碎技术是近年来国际上发展起来的一项应用现代物理或化学方法对材料进行微粉化的新技术，已用于化工、医药、食品、农药、化妆品、染料、涂料、电子、航空航天等许多领域[1]。
超微粉碎技术应用到中中同样显示出独特的优势。
研究表明，采用超微粉碎技术得到的中药制剂与用传统工艺得到的中药制剂相比，可高药效[2-4]。
1 中药超微粉碎技术简介传统的中药大多以粗粉入药。
当药物进入胃中，在胃液作用下，吸水膨胀，进入小肠后，有效成分才不过细胞壁及细胞膜释放出来，被吸收。
传统的粗粉，药物粒粗，细胞的破壁率极低，有效成分需穿过多层细胞壁膜方可释放出来。
又因为药物在体内停留时间有限，且有效成分处于低速释放，未充分释放便被排出体外，导致生物利用度较低。
另外，传统粗粉还存在用量大、适口性差等缺点。
为了解决中药“粗、大、黑”的问题，提高效、降低中药资源的浪费与消耗，改善中草药的适口性，避免出现人畜争药的局面，因此引进新的加工粉碎技术要的现实意义和应用前景。
此外，中药超微粉体不牵涉到成分及分子结构层面的变化，四气五味仍然存在，与传药理论不矛盾，容易为中兽医界及用户所接受[5]。
所谓中药的超微粉碎，又称为中药细胞级粉碎技术或中药细胞破壁技术，是指利用机械或流体动力的途径以上物料颗粒粉碎至粒径至5~10μm以下的过程。
它不以粉碎细度为目的，而是追求细胞的破壁率（一般药材破≥95%）[6]。
采用细胞级微粉碎方法所获得的中药微粉称为细胞级中药微粉，以细胞级中药微粉为基础制成的中为细胞级微粉中药，即微粉中药。
目前已研制生产的适于中药超微粉碎的设备有CF气流涡旋微粉机，CWM-80型超级涡流磨、XFJ超细粉机及BFM系列微粉机等。
浅探超微粉碎技术
浅谈中药超微粉碎技术1、中药超微粉碎超微粉碎是近20年来迅速发展起来的一项跨学科、跨行业的高新技术，它能把原材料加工成微米级甚至纳米级的微粉，它是粉体工程中的一项重要内容，包括对粉体原料的超微粉碎、高精度的分级和表面活性改变等内容。
其根据粉碎力的原理不同，可分为干法粉碎和湿法粉碎。
干法有气流式、高频振动式、旋转球(棒)磨式、锤击式和自磨式等几种形式；湿法粉碎主要是胶体磨和均质机[1]。
中药超微粉碎技术又称中药细胞级微粉碎技术或中药细胞破壁技术。
所谓中药细胞级微粉碎，是指以中药材细胞破壁为目的的粉碎作业，粉碎后粒子的中心粒径为10～75μm，经细胞级微粉碎作业所获得的中药微粉，称为“细胞级中药微粉”，以细胞级中药微粉为基础生产的中药制剂，称为“细胞级微粉中药”，简称“微粉中药” [2]。
中药主要来源于动植物，其基本组成单元是细胞，药效成分通常分布于细胞内和细胞间质中，以细胞内为主。
中药在细胞级微粉碎过程中，药材受到强烈的正向挤压力和切向剪切力的共同作用下，细胞被挤压、剪切，细胞壁被撕裂、断开，因此，细胞被破成碎片或被压破，各种成分得以充分暴露并均匀混合，这样药物进入机体后，有效成分的释放速度和释放量会大幅度提高，中药的使用量随之大幅度下降，其疗效不会降低，还有可能提高。
中药材经过细胞级微粉碎后，其微粉全部通过300目筛（300目筛孔径为47μm），细胞破壁率达95%以上，其微粉用电子显微镜观察，很难看到完整的细胞和完全看不出药材的组织结构，看到只是细胞碎片。
2、中药超微粉碎技术的特点2.1、提高中药有效组分的溶出率，增大药物的生物利用度因中药的活性成分通常分布在细胞内与细胞间质，以细胞内为主。
在中药提取中，其有效成分的溶出需要经过浸润、溶胀、渗透及扩散等过程。
普通的粉碎颗粒或饮片，多数细胞是完整的，细胞内有效成分的溶出，必须穿过多个细胞壁才能进入溶媒被机体吸收，释出速度很慢；而且相当多的有效成分，来不及穿过多个细胞壁和细胞膜的释放，就被排出体外，常常达不到有效的治疗浓度。
简述中草药超细加工的特点作
简述中草药超细加工的特点作机械式粉碎机械式粉碎原理是由电动机驱动高速旋转的叶轮上带有能活动的刀片(或榔头)对中药进行粉碎。
这是以撞击为主体的粉碎，属于粗粉碎的设备。
一般中药机械厂都有这种设备，这种设备粉碎的细度可达80目。
粉碎细度的调节通过设备内腔的筛网来控制。
在粉碎时由于高速机械碰撞，粉碎腔必须进行冷却。
但是在刀片(或榔头)和被粉碎物撞击的瞬间，粉碎温度还是很高的，可达100~250℃以上。
这有可能对植物类的草药的营养成份有一定损失。
对动物类的脂肪或胶状物就会引起粘壁，堵塞粉碎进出道路而无法粉碎。
振动磨粉机振动磨、球磨机及行星磨等属于同类粉碎设备，均可用在中药的超细粉碎上。
目前市场上推广较多的是振动磨。
振动磨的工作原理是将被粉碎的中草药和磨介如：陶瓷或金属球、圆柱棒等一起装入弹簧支撑的磨筒内，由偏心块激振装置驱动磨桶作圆周振动。
通过磨介的高频振动对中草药作冲击、摩擦、剪切等作用而粉碎。
磨介的运动加速度rω2(r为磨介半径，ω为振动角速度)一般大于球磨机，能进行有效地粉碎。
粉体细度可通过运动加速度rω2、振动时间或磨介和物料之比来进行调节控制。
振动磨还可以和冷冻粉碎结合起来，对熔点较低的药材，通过引入低温介质，将温度控制到零摄氏度以下进行超细粉碎。
粉碎细度在1~40μm之间。
气流粉碎机及分级气流粉碎和上述粉碎根本不同之处是通过高速气流来对被粉碎物进行冲击粉碎。
前边介绍的都属机械粉碎。
在一般的气流粉碎设备内，具有0.8～1.0MPa静压能的气流通过一种特制的喷嘴，转变为2～3倍超音速动能的高速流体，用高速气体的动能对粉碎物料进行撞击，并引起被粉碎物料相互碰撞而粉碎。
机械粉碎最高粉碎速度为1～5米/秒，而气流粉碎的粉碎速度可达到300～500米/秒，是机械粉碎的几十到上百倍。
但该粉碎工艺相对比较复杂。
除了高速气流粉碎外，还需要分级、气/固分离等相配套的设施，即中草药物料在经过气流粉碎工艺后，进入分级装置。
超微粉碎技术在中药方面的运用
超微粉碎技术在中药方面的运用超微粉碎一般是指将物料颗粒粉碎至粒径在30μm以下的一种粉碎技术。
物料处于超微状态时,其粒径尺度介于原子、分子和块粒之间,有时被称为物质的第四态。
超微粉碎技术通常又可分为微米级粉碎（1～100μm）、亚微米级粉碎（0.1～1μm）、纳米级粉碎（0.001～0.1μm,即1～100nm）。
在中药资源开发中应用的超微粉碎技术一般达到微米级粉即可使组织细胞壁结构破坏,获得所需的物料特性。
颗粒的微细化导致的表面积和孔隙率增加、细胞壁的破坏使超微粉体具有独特的物理化学性能,如良好的吸收性、吸附性、溶解性、化学活性、生物活性等。
超微粉碎技术是中药现代化技术中具有革命性的新技术。
研究发现,将中药牛黄进行超微粉碎后,其理化性质和疗效会发生惊人的变化,在治疗疑难绝症中具有极强的靶向作用。
超微粉碎不仅可以提高中药的生物利用度,有效降低中药的毒副作用,增强临床疗效,而且更方便、经济。
1 超微细胞破壁粉碎技术及设备简介中药的超微粉碎当前主要指细胞级破壁微粉碎。
中药的主要药效成分通常分布于细胞内与细胞间质,以细胞内为主。
当细胞破壁后其细胞内有效成分暴露出来,药物的释放速度及释放量增加,药效可大幅度提高,而且起效速度快。
药材经细胞级微粉碎后,显微镜下可观察到仅有极少量完整细胞存在。
细胞破壁超微粉碎是以破坏动植物类药材细胞壁为目的的粉碎作业,并不以细度为目的。
细度作为一种宏观的检测手段,不能确切表达药材粉末的真实情况,但细胞的破壁率越高其细度越细。
超微粉碎的设备主要有振动磨、球磨机、振动磨、气流磨等。
1.1 球磨机常规球磨机一直是细磨过程中的主要加工设备,主要靠冲击进行破碎。
当物料粒径小于20μm时,其效率低、耗能大、加工时间长。
由于球磨机生产效率低,粉碎时间长,一般在中药资源的开发中不采用。
搅拌球磨机是超微粉碎机中有前途而且能量利用率高的一种超微粉碎设备。
它主要由搅拌器、筒体、传动装置和机架组成。
球磨机技术在药物制备中的应用
球磨机技术在药物制备中的应用球磨机是一种利用高能均质技术进行物质研磨的设备，它能够将各种材料加工成粉状或细化到纳米级别。
球磨机不仅在材料科学和能源技术领域有着广泛的应用，而且在药物制备上也有着特色的应用价值。
本篇科普文章主要介绍球磨机技术在药物制备中的应用及发展。
一、应用领域目前，球磨机技术在制药工业中的应用越来越广泛，涵盖了药物制剂、新药研发、药物微型制造、注射剂制备、慢释药物制造等多个领域。
球磨机技术使得药物分子变得更加细小均匀，大幅提高了药物的生物利用度，增强了药物的活性。
具体应用如下：1. 新药研发：在新药研发过程中，需要对化合物的颗粒大小进行精细控制和调整。
球磨机技术的高能量和均质作用能够对分子进行击碎、碾磨、粉碎和固化等操作，从而满足药物分子颗粒大小、形状、表面积的控制要求，以达到理想的药效。
2. 注射剂制备：注射剂需要粒径均一的药物颗粒粉末，球磨机技术能够将药物微粉末化，并进一步调整粒径分布，以确保注射剂粒径合适，提高药物的生物利用度。
3. 慢释药物制造：慢释药物需要控制溶解、摩擦和悬浮等复杂的机制来实现控制释药速率的效果。
球磨机技术则可通过控制药物微粉末的分布大小及分散系数来实现药物缓释，降低临床用药的副作用，达到更好的治疗效果。
二、发展趋势随着现代医学的进步，药物研发的领域日益扩大，同时新型的药物制剂和服装方式也不断涌现。
在此背景下，球磨机技术也逐渐呈现出以下几个趋势：1. 纳米颗粒制备：纳米技术是当下的一个热门领域，具有广泛的用途。
球磨机技术能够制备具有高比表面积和均匀粒径分布的药物纳米颗粒，从而提高药物生物利用度，减少药物的副作用。
2. 生物可降解材料的开发：由于生物可降解材料具有具有可降解、生物相容性好、组织相容性好等特点，近年来得到了越来越广泛的应用。
由于球磨机技术能够完整破坏药物的结构，降低药物的活性和抗性，所以这项技术可以被用来制备生物可降解材料。
3. 精细化制剂：球磨机技术的高能均质特性可提高药物在生物体内的降解率，从而提高药物的可控性和稳定性。
超细微粉技术在中药生产中的应用
超 细微 粉技 术是 近年 发展 起来 的
应用现 代物理 或化 学方法 对材 料进 行 微粉化 的新 技术 ，可将 原药材 粉碎 得 到中心粒径为 ５～ｌ ０微米以下的粉末 ， 在 中药研 究 中，以植物 类 药材 细 胞破
壁 为 目的 ，正 广 泛 得 到 应 用 。 一 般 药
４ ０目左右 。随着粒度的减小 ，颗粒本 ０
否定这 种传 递 的可能 性 。二是抗 生素
在 动 物 体 内和 动 物 产 品 中 的残 留 问 题 。
尽管 上述 两个 方面 的 问题 均缺 乏 停 药 期 ；制定 畜产 品 中抗生 素的 最大 直接 证据 ，但世 界上 取 消饲料 中使用 抗 生素 的呼 声越 来越 高。事 实上 ，世 界 上不 少 国家 已限制或 禁止 在饲料 中
、
超 细微粉 的概 述
粉碎效率 也比干法 粉碎 高 １％ ～ ２ ％。 ５ ０
物 质在 经过粉碎后 ，微粉状 态下 ， 呈现 出许 多特性 ，例如 ，同介 质作 用 力显著加 强 ，与其他 物 质的混 合均 匀 性 得到 加 强 ，其分 散性 、伸 展性 、吸
机 械粉 碎 的常用设 备 包括高 速机 械冲
成 分的 工业提 取率 ；有利 于保存 生物
活性成 分 ，提 高药 效 ；节 省原料 便于 应 用 ；另外 ，还 有 其附加 作用 ，由于
是细 胞级 粉碎 ，那 么 与细胞尺 度相 当
于医 药、食 品，农副 产 品、军 事等 各
个领域。
一
的虫 卵也 就会 被杀死 ，从而减 轻 了虫
害对 中药材的威胁。 目前 ，已经有 许 多中药 用于 粉碎
在不 改变化 学结 构的 情况 下 ，物理 性
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行星球磨机在中药超细粉加工中的应用
摘要:本文介绍了采用卧式行星球磨机对中药粉体进行超细加工时运动参数的选择,并通过简化的力学模型给出了临界转速的计算公式。
关键词:行星球磨机中药超细加工临界转速
中药产业是我国的传统民族产业,又是当今快速发展的新兴产业,是我国医药经济中独具特色的重要组成部分,也是国际医药,特别是植物药、天然药物的有机组成部分。
经研究发现,当有机药物粉体粒径达到纳米级时,将从量变进入质变,激活中药植物细胞活性成分,并产生很多新的生物活性。
有临床实验证明,在中药粒径达到纳米级时,可对病变组织具有亲和力,并特异性地杀灭肿瘤细胞、癌细胞而对正常细胞组织无丝毫损伤。
珍珠、灵芝孢子、花粉、蚕丝等虽然具有极高营养价值但很难被人体吸收。
而采用超细加工技术可使这些营养品的粒度在常温常压下控制在5微米以下,在保持营养成分的完整性和全天然性的同时,大大提高了吸收利用率和保健功能。
对于不同的中药材,由于其质地不同,可以采取不同的工艺方法并获得不同尺度范围的粒度。
本文仅就采用行星球磨机对中药进行超细加工时运动参数的选择作简要的论述。
1 中药超细粉加工工艺流程
(1)干燥的中药原材料经普通粉碎机初级粉碎后采用了超音速破碎机进一步粉碎,粉碎后经2级筛选,1微米～800纳米为一级分离物,800～400纳米为二级分离物。
(2)为继续减小中药材的粒度,我们采用卧式行星球磨机对经超音速破碎的原料继续研磨、破碎。
在行星球磨阶段采用的是湿磨法,即用蒸馏水将药粉调成膏状和磨球一起放入球磨罐进行球磨,最终颗粒的大小是通过球磨时间控制的。
(3)采用冷冻干燥技术对球磨后的中药膏体进行干燥脱水,从而获得50～90纳米的中药纳米粉。
2 卧式行星球磨机运动参数的选择
行星球磨机被广泛用于物料混合、细磨、小样制备以及纳米材料分散、高新技术材料的研制。
行星球磨机大体分立式和卧式两种,由于卧式球磨机球磨时在球磨罐底部没有物料沉积,球磨效果要好于立
式球磨机。
如图所示,球磨罐在随转盘绕O1周转的同时还有绕自身轴线的自转运动。
工作时物料和磨球按一定比例混合后装入球磨罐内,为获得高的生产效率和好的球磨效果,一般装料量不超过球磨罐容量的三分之二。
球磨的机理是磨球在重力、离心力、科式力、摩擦力的的作用下与罐体内壁及其他磨球相互碰撞、积压、摩擦,从而使物料逐渐破碎或混合。
为研究问题方便,我们仅近研究球磨罐处于I、II、III、IV四个相位时的受力状态。
由于磨球松散地装在球磨罐内,如果转盘静止不动,磨球和球磨罐内壁仅有重力和摩擦力,由球磨罐自转带动磨球绕O2旋转产生的离心力很小,磨球在球磨罐内被摩擦力带到一定高度后作自由降落,重新回到底部,并与球磨罐内壁或其它磨球发生撞击。
此时球磨粉碎物料的机理为物料受到磨球与罐体、磨球与磨球间的摩擦力和撞击力。
(2)由于卧式行星球磨机存在临界转速,所以在使用中不是周转转速越高球磨效果越好。
应针对不同物料的性质选择合适的周转转速,如脆性材料的粉碎应以冲击破碎为主,周转转速应调节在临界转速左右,以冲击力为主破碎材料;对韧性材料如纤维的粉碎等应以摩擦力为主,加大周转转速,使磨球在离心力作用下相互挤压并和球磨罐内壁挤压、摩擦,从而达到研磨的目的。
合理的工艺参数在中药超细粉体加工过程中至关重要,通过考察介质填充率、粉碎时间、入磨粒度、物料含水量、粉碎极限等因素对粉碎效果的影响,优化超细粉碎工艺条件,将超细粉体的粒径控制在所需的粒径范围内,有助于降低粉碎过程中不必要的能耗和生产成本,提高粉碎效率,确保产品质量。
由于工况、设备参数、粉碎环境等对超细粉体的性能影响很大,而同一粉碎设备对不同物料的超细粉碎效果也有所不同,物料的性能及操作参数等对超细粉碎也有重要影响,因此,应对每一种超细粉体进行专门实验,确定其粉碎工艺参数。
与传统的中药加工生产方式相比,超细粉体技术应用于中药产业具有明显的优势:可提高中药细胞破壁率,促进药物成分溶出,提高生物利用度;超细粉体可以作为辅料直接造粒,从而简化了制剂工艺;一些超细粉碎过程不产生过热现象,甚至可在低湿状态下进行,且粉碎速度快,有利于保留不耐高湿的生物活性物质及营养成分,有助于提高药效;由于粉末细度增加,可改善制剂的口感,便于服用;降低中药生产成本,使商家和患者都获益。
但是,目前超细粉体技术在我国中药产业中的应用还处于起步阶段,实现该技术的进一步应用与发展,需要解决许多迫切问题。
由于在球磨时需要把原料用蒸馏水和成糊状,所以要想获得干燥的粉末需要在球磨后对原材料进行真空冷冻干燥脱水。